液化天然氣（lng）氣化站
操作技術培訓
天然氣是由烴類和非烴類組成的複雜混合物。天然氣中的烴類基本上是烷烴，通常以甲烷為主，還有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、以及少量的已烷以上烴類。在中有時還含有極少量的環烷烴（如甲基不戊烷）及芳香烴（如苯、甲苯）。
天然氣中的非烴類氣體，一般為少量的氮氣、氧氣、氫氣、二氧化碳、水蒸氣、硫化氫，以及微量的惰性氣體如氦、氬、氙等。
1、根據化學組成的不同分類
（1）乾性天然氣：含甲烷90%以上的天然氣。
（2）濕性天然氣：除主要含甲烷外，還有較多的乙烷、丙烷、丁烷等氣體。
2、根據天然氣的**分類
（1）純天然氣：（2）油田伴生氣：（3）凝析氣田氣：（4）礦井瓦斯氣。
天然氣最主要的成分是甲烷，基本不含硫，無色、無臭、無毒、無腐蝕性，具有安全、熱值高、潔淨和應用廣泛等優點，目前已成為眾多發達國家的城市必選燃氣氣源。
城市燃氣的分類（幹，0℃，101.3kpa）表
注：6t為液化石油氣混空氣，燃燒特性接近天然氣。
天然氣是以氣態燃用，但儲運方式有管輸天然氣、壓縮天然氣、液化天然氣等多種形式。1. 壓縮天然氣（cng）
壓縮天然氣（cng）是通過壓縮機加壓的方式，將天然氣壓縮至容器，增加容器儲存體積的天然氣運輸方式。一般情況下，天然氣經過幾級壓縮，達到20mpa的高壓，在用氣時在經減壓閥降壓使用。
2. 液化天然氣（lng）
當天然氣在大氣壓下，冷卻至約-162℃時，天然氣由氣態轉變成液態，稱為液化天然氣（liquefied natural gas，縮寫為lng）。lng體積約為同量氣態天然氣體積的1/625，密度在450kg/m3左右。可見液化天然氣具有較大的氣液，便於運輸。
另外，由於lng的燃點及**極限高於汽油，所以不易發生**，安全效能好。
3. 管輸天然氣（png）
管輸天然氣是通過管道直接將天然氣輸運到使用者點的一種運輸方式，主要針對氣源地使用者或與氣源地通過陸地相連的國家之間天然氣運送。管道長度對於png方式有一定要求。對於距離氣源地較遠的地區，只有當用氣量較大時才會具有較好經濟性。
由於海底管道的建造和維護費用高，當天然氣的海上運輸距離較長時，將會傾向於採用lng船運輸。
4. 其他技術
除了上述三種已經成熟的天然氣儲存技術，各國還在積極探尋其他更經濟有效方式。其中包括天然氣水合物（ngh ，natural gas hydrate，簡稱gas hydrate）和吸附天然氣（ang，adsorption natural gas）等。
天然氣的主要組分是甲烷，其臨界溫度為－83℃，故在常溫下，無法僅靠加壓將其液化。通常的液化天然氣（liquefied natural gas，簡稱lng）多儲存在溫度為－162℃、壓力為0.1mpa左右的低溫儲罐內，其密度為標準狀態下甲烷的600多倍，體積能量密度為汽油的72%，十分有利於輸送和儲存。
液化天然氣是經過淨化處理（脫水、脫烴、脫酸性氣體）後，採用節流膨脹及外加冷源冷卻的工藝使得天然氣液化的。預處理主要包括的清除，以免低溫下凍結、堵塞。
天然氣液化工廠的工藝流程不同，出廠lng的溫度和壓力也有所不同，如新疆廣匯液化工廠出廠lng溫度約為－162℃，壓力為常壓；中原綠能高科液化工廠出廠lng溫度約為－145℃，壓力為0.35mpa。
新疆廣匯和中原綠能lng工廠生產lng的組分如下：
新疆廣匯lng的物性如下：
分子量17.3
氣化溫度162.3℃（常壓1.053bar）
臨界溫度82.5℃
液相密度440kg/nm3
氣相密度0.75 kg/nm3（15.5℃）
燃點650℃
熱值8700kcal/nm3
氣化潛熱0.51mj/kg（121kcal/kg）
運動粘度12.072×10－6m2/s
燃燒勢45.18cp
華白數54.23mj/m3
**極根上限15.77％
下限4.91％
1. 天然氣液化後，體積縮小600多倍，可以在公路、鐵路、船舶上實現經濟運輸。
2. 儲存效率高、占地少、投資省。
3. 建設模式機動靈活，可由小到大，由點到面，逐步投入和發展。
4. lng可作為優質清潔的車用燃料，有效減少汽車尾氣排放對大氣的汙染，應用前景廣闊。
5. lng的氣化過程，釋放出大量的冷量，有很高的綜合利用價值。
6. lng生產使用較液化石油氣更為安全可靠。其燃點為650℃，比汽油高230℃，**極限為5％－15％，氣相密度為0.
772kg/nm3左右，比空氣輕得多，稍有洩漏立即飄逸飛散，不致引起**。
7. 當lng氣化與空氣的混合物濃度達到**極限範圍內時，遇到明火、火星即可發生**，一旦**將會釀成較大事故。
8. lng火災滅火後在未切斷可燃氣體的氣源或易燃可燃液體液源的情況下，遇到火源或高溫將發生復燃、復爆。故lng一旦燃燒，只有在完全切斷氣源或有非常可行、可靠的安全措施的情況下，方可滅火，否則只能在安全保護下讓其安全燃燒掉。
否則，將引起復燃，復爆，造成更大的損失。
9. lng在液化過程中已經脫除了h2o、重烴類、h2s等雜質，是一種十分清潔的能源，其燃燒尾氣不會對大氣造成汙染。
另外，與其他能源形式相比，使用天然氣的經濟性也強。
流程可見下圖：
液化天然氣採用lng鋼瓶儲存運輸, 從lng儲配站運至lng瓶組氣化站。在站區將lng鋼瓶通過金屬軟管與站區氣、液相管道相連, 利用鋼瓶內的壓力使lng進入到空溫式氣化器, 在氣化器中液態天然氣氣化並加熱, 轉化為氣態的天然氣, 經過調壓、計量、加臭後進入站後燃氣主管道。
採用空溫式和水浴式相結合的串聯流程，夏季使用自然能源，冬季用熱水，利用水浴式加熱器進行增熱，可滿足站內的生產需要。
空溫式氣化器分為強制通風和自然通風兩種，本設計採用自然通風空溫式氣化器。自然通風式氣化器需要定期除霜、定期切換。在兩組空溫氣化器的入口處均設有氣動切斷閥，正常工作時兩組空溫氣化器通過氣動切斷閥在控制台處的定時器進行切換，切換週期為6小時/次。
當出口溫度低於0℃時，低溫報警並連鎖切換空溫氣化器。
水浴式加熱器根據熱源不同，可分為熱水加熱式、燃燒加熱式、電加熱式等等。本設計採用熱水加熱式，利用熱水爐生產的熱水與低溫ng換熱。水浴加熱器1臺。
冬季ng出口溫度低於0℃時，低溫報警並手動啟動水浴加熱器。
由於吸熱或壓力變化造成lng的一部分蒸發為氣體(boil off gas)，本工程中bog氣體為lng鋼瓶吸收外界熱量產生的蒸發氣體。
本設計將bog調壓後匯入用氣管網。由於bog氣體為高壓低溫狀態，且流量不穩定。因此需設定bog加熱器及調壓輸出系統併入用氣管網，冬季可經過調壓後去熱水爐（**水浴加熱器）。
天然氣為易燃易爆物質，在溫度低於-120℃左右時，天然氣密度重於空氣，一旦洩漏將在地面聚集，不易揮發；而常溫時，天然氣密度遠小於空氣密度，易擴散。根據其特性，按照規範要求必須進行安全排放，設計採用集中排放的方式。安全洩放工藝系統由安全閥、eag加熱器、放散管組成。
設定eag加熱器，對放空的低溫ng進行集中加熱後，經阻火器後通過放散管高點排放，eag加熱器採用50nm3/h空溫式加熱器。常溫放散ng直接經阻火器後排入放散塔。阻火器內裝耐高溫陶瓷環，安裝在放空總管路上。
在一些可能會形成密閉的管道上，設定手動放空加安全閥的雙重措施。管道設計壓力為1.0mpa。
主氣化器及bog氣體進入計量段，計量完成後經過加臭處理，輸入用氣管網。
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